Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

ниц (3-5 Дж/мм2) для лазерной сварки до сотен (200- 400 Дж/мм) для газового пламени (рис. 1.8).

Пламенная дуга при достаточных мощностях разрезает коррозионностойкую сталь при удельной энергии резки ер= = 100 Дж/мм. Однако при толщинах свыше 100-120 мм мощности источника не хватает для интенсивного ведения процесса, и Ер возрастает до 300-350 Дж/мм.

Критерий бр вычисляется так же, как и есв, а удельная энергия выплавления ев = ерПв, где Цв-энергетический коэффициент

Рис 1 8 Порядок величин удельной энергии Ед н едщ. Дж/мч, необходимой для однопроходной сварки стали различными методами езсмл-"" ЭЛС подсчитано с учетом вакуумирования камеры и сварки соединения сечением около 1000 мм Обозна чения см подпись под рис 1 6, ЛЛ - .тазерный луч

выплавления, составляющий при оптимальных режимах резки металла толщиной 10-100 мм для стали 18-8 -~55 %, а для сплава АМг -25 %,

Сравнение эффективности Т, ТП и ПМ-процессов сварки показывает, что для многих видов соединений и материалов механические и термомеханические процессы сварки требуют значительно меньше энергии, чем сварка плавлением. Например, для сварки встык стальных стержней диаметром 20 мм при дуговом ванном способе необходимо есв=1800 Дж/мм, при контактной стыкОвой сварке оплавлением 400 Дж/мм, при сварке трением ~ 130 Дж/мм. Для сварки встык пластин из алюминиевого сплава толщиной 5 мм требуется: при аргоно-дуговой сварке есв = 300 Дж/мм, при контактной сварке - 200 Дж/мм2, при холодной сварке -30 Дж/мм.

Анализ эффективности по различным классам сварочных процессов позволяет построить условную диаграмму удельной энергии, необходимой для сварки соединений определенного типа с применением разных процессов или источников энергии.

На диаграмме (рис. 1.9) по вертикальной оси в логарифмическом масштабе отложены приблизительные значения е„, а по горизонтальной оси указаны возможные процессы применительно к сварке встык стальных листов толщиной до 20 мм или стержней диаметром до 20 мм.

Целесообразно в ряде случаев применять показатель удельной энергии E = q/v8 (Дж/м.) как более информативный, чем

1000

Рнс. 1.9. Удельная энергия e„ требуемая для выполнения однотипных стыковых соединений с применением разных процессов

показатель погонной энергии qjv, измеряемый в Дж/м. Использование при анализе разных методов сварки показателей удельной энергии е, Дж/м, стимулирует выбор перспективных в отношении энергоемкости процессов и источников энергии.

1.3.4. Примеры расчетов

Определение удельной энергии ест Для различных способов сварки. Основные физические свойства металлов и сплавов приведены в табл. 1.5.

1. Сварка плавлением. Рассмотрим сварку плавлением встык ванным способом двух алюминиевых стержней диаметром 20 мм. Согласно обобщенной схеме баланса энергии (см. рис. 1.6,а), существует внешний источник энергии, которая вносится с расплавляемым электродным металлом. Удельное объемное энергосодержание расплавленного металла при темпера-

ТАБЛИЦА t-5

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Примечание. Индексы 298, S w L идентифицируют температуру 298 К, солндуса и ликвидуса соответственно.